Ánh sáng laser trắng dễ nhìn vào mắt như đèn LED

Anonim

Ánh sáng laser trắng dễ nhìn vào mắt như đèn LED

Khoa học

Bến Coxworth

Ngày 28 tháng 10 năm 2011

3 hình

Nhà nghiên cứu Jeff Tsao kiểm tra thiết lập được sử dụng để kiểm tra laser diode như là một thay thế cho ánh sáng LED (Ảnh: Randy Montoya)

Với bóng đèn sợi đốt đang dần bị loại bỏ trên khắp thế giới, đèn LED là một trong những công nghệ hứa hẹn nhất để chiếm lĩnh nhu cầu chiếu sáng hàng ngày của chúng ta - chúng sử dụng ít năng lượng hơn, cung cấp nhiều ánh sáng hơn, chứa ít chất độc hại hơn và khó khăn hơn so với incandescents. Điều đó nói rằng, họ có thể không phải là sự lựa chọn duy nhất và duy nhất. Laser thậm chí còn hiệu quả hơn đèn LED ở cường độ cao, mặc dù các nhà khoa học từ lâu đã tin rằng chất lượng ánh sáng trắng được tạo ra bởi laser diode sẽ không gây khó chịu cho mắt người. Theo một nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia, tuy nhiên, mắt người có vẻ thích ánh sáng của họ.

Để tạo ra ánh sáng trắng, các chùm laser diode màu xanh lam, đỏ, xanh lục và vàng được hợp nhất, kết hợp bốn bước sóng dải rất hẹp của chúng. Ngược lại, ánh sáng mặt trời kết hợp phổ ánh sáng rộng hơn nhiều, không có khoảng cách giữa các bước sóng - ngay cả đèn LED cũng có phổ rộng gấp mười lần so với ánh sáng laser trắng. Vì lý do này, người ta đã cho rằng mọi người sẽ thấy ánh sáng laser khó chịu.

Nghiên cứu được thực hiện tại Trung tâm Vật liệu Công nghệ cao của Đại học New Mexico. Tổng cộng có 40 tình nguyện viên được cho xem hai bát trái cây giống hệt nhau, đặt cạnh nhau nhưng trong các buồng riêng biệt. Mỗi bát được thắp sáng ngẫu nhiên bằng đèn LED trắng ấm, mát hoặc trung tính; một bóng đèn sợi đốt vonfram-dây tóc; hoặc bằng bốn laser diode kết hợp. Trong mỗi trường hợp, các tình nguyện viên phải nói rõ loại ánh sáng nào họ thích, mà không biết đó là loại nào - những người quản lý các bài kiểm tra cũng không biết về sự kết hợp cụ thể mà mỗi tình nguyện viên đang xem.

Các tình nguyện viên đến từ nhiều nhóm tuổi khác nhau, với mỗi người phải chọn tổng cộng 80 lần giữa hai loại ánh sáng.

Khi tất cả đã được nói và thực hiện, hóa ra là có một "ưu tiên có ý nghĩa thống kê " đối với ánh sáng laser so với đèn LED ấm và mát. Có rất ít sự khác biệt giữa các ưu tiên cho laser, đèn LED trung tính hoặc đèn sợi đốt.

Chiếu sáng bằng laser (trái) và chiếu sáng sợi đốt (phải)

Mặc dù sự chấp nhận rõ ràng của ánh sáng dựa trên laser là đáng ngạc nhiên, nhưng điều đó không nhất thiết có nghĩa là công nghệ như vậy sẽ sớm chiếm đoạt đèn LED bất cứ lúc nào. Laser diode vẫn đắt hơn để sản xuất so với bóng đèn LED, cộng với laser màu vàng và màu xanh lá cây chưa đủ hiệu quả để sử dụng thương mại.

Jeff Tsao của Sandia, người đề xuất thí nghiệm, đã gợi ý rằng thay vào đó, có thể hợp lý hơn khi kết hợp hai công nghệ - tạo ra ánh sáng trắng bằng cách sử dụng laser diode xanh lam và đỏ với đèn LED màu vàng và xanh lục. Sự kết hợp của các màu khác nhau sau đó có thể được điều chỉnh bởi người dùng, để tạo ra nhiều nhiệt độ màu của ánh sáng từ một nguồn.

Trong khi đó, BMW đã lên kế hoạch sử dụng laser diode màu xanh để tạo ra ánh sáng trắng trong đèn pha của chiếc xe ý tưởng i8 của mình.

Ánh sáng laser ở bên trái, với đèn sợi đốt ở bên phải - bạn thích cái nào hơn? (Ảnh: Randy Montoya)

Bốn chùm tia laser - vàng, xanh dương, xanh lục và đỏ - hội tụ để tạo ra ánh sáng trắng ấm áp (Ảnh: Randy Montoya)

Nhà nghiên cứu Jeff Tsao kiểm tra thiết lập được sử dụng để kiểm tra laser diode như là một thay thế cho ánh sáng LED (Ảnh: Randy Montoya)